Modulhandbuch (bisheriger Studiengang) - Biologie in Kaiserslautern

Grundmodul 2: Physik
Kennnummer:
GM2
work load
360 h
1 Lehrveranstaltungen
a) Vorlesung mit Übungen: Physik I
b) Vorlesung mit Übungen: Physik II
c) Physikalisches Praktikum
Leistungspunkte
12
Kontaktzeit
a) 2+1SWSx15=45h
b) 2+1SWSx15=45h
c) 3 SWSx15=45h
Studiensemester
1.-2.
Selbststudium
90h
90h
45h
Dauer
2 Semester
Leistungspunkte
a)-c) 12
2 Lehrformen Die Lehre erfolgt unter Einsatz moderner elektronischer
Medien in Kombination mit klassischen Lehrmitteln.
Informationsmaterialien werden über das Internet bzw. auf
Wunsch als Kopiervorlagen zur Verfügung gestellt und
ermöglichen die Vor- und Nachbereitung und Vertiefung
des vermittelten Stoffes. Das Praktikum wird von täglichen
einleitenden Kolloquien begleitet, durch die eine
ausreichende Vorbereitung für die Versuche sichergestellt
wird. Periodische Repetitorien und Diskussionen
ermöglichen die Selbstkontrolle und eine Rekapitulation
der Lehrinhalte.
3 Gruppengröße Jahrgang
4 Qualifikationsziele Grundlegendes Verständnis physikalischer Konzepte.
Überblick über die Relevanz bezüglich des Biologie- (und
Chemie-) Studiums.
5 Inhalte
Grundlagen der Experimentalphysik mit direktem Bezug zur Biologie (und Chemie): Mechanik:
Bewegungsgleichungen (linear und Drehungen, Massepunkte und ausgedehnte Körper),
Newtonsche Axiome, Gravitation und Schwerkraft, Kontaktkräfte (Federkraft, Reibungskraft),
Trägheitskräfte, Arbeit, Leistung, kinetische und potenzielle Energie, Energieerhaltung,
Feldbegriff, Impuls, Impulserhaltung, Stoßgesetze incl. Wirkungsquerschnitt, Drehimpuls,
Scheinkräfte, Zentripetalkraft, Hebelgesetz, Gleichgewichtsbedingung, Trägheitsmoment,
Kreisel, Deformation fester Körper, Auftrieb, Oberflächen- und Grenzflächenspannung, Hydro-
und Aerodynamik, Strömungen, ungedämpfte, gedämpfte, erzwungene, gekoppelte
Schwingungen, verschiedene Formen von Wellen, Reflexion von Wellen, Doppler-Effekt.
Wärmelehre: Zustandsgleichung idealer und realer Gase, kinetische Gastheorie, Boltzmannscher
Gleichverteilungssatz, Transportprozesse (Diffusion, Osmose), Wärmetransport,
Wärmekapazität, 1. Hauptsatz der Thermodynamik (Energieerhaltungssatz), Entropie (2.
Hauptsatz), Phasendiagramme, Siedepunktserhöhung und Schmelzpunkterniedrigung.
Elektrizitätslehre: Elektrostatik, Coulomb-Gesetz, elektrisches Feld, el. Potenzial, el. Spannung,
Leiter und Dielektrika im Feld, Dielektrizitätskonstante, Dipolmoment, elektrische Strom,
Widerstand, ohmsches Gesetz, verschiedene Leiter (Metall, Halbleiter, Elektrolyt), el. Leistung,
Joulesche Wärme, Kirchhoffsche Regeln, Strom- und Spannungsquellen, Magnetostatik,
Magnetfeld, magnet. Kräfte, Gesetz von Biot-Savart, Amperesches Durchflutungsgesetz,
Lorentzkraft, Massenspektrometrie, Hall-Effekt, Dia-, Para- und Ferromagnetismus,
Maxwellgleichungen, Faradaysches Induktionsgesetz, Wechselstrom, elektrische Schaltkreise
und Geräte bei Gleich- und Wechselstrom, elektromagnetische Strahlung, Polarisation
elektromagnetischer Strahlung, Spektrum elektromagnet. Strahlung.
Optik: geometrische Optik, Huygenssches Prinzip, Spiegel, Hohlspiegel, Prisma, Linse, Auge,
Lupe, Mikroskop, Interferenz, Beugung, Auflösungsvermögen Mikroskop, Temperaturstrahlung,
Röntgenstrahlung, Wechselwirkung von Strahlung mit Materie.
6 Verwendbarkeit des Moduls Bachelor-Studiengang Biowissenschaften
Grundstudium Diplom-Chemie, Diplom-Wirtschafts-
Chemie, Diplom-Wirtschaftsingenieurwesen Fachrichtung
Chemie, Lebensmittelchemie, Lehramtsstudiengänge
Chemie.
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